¿Qué tal montar un motor experimental que gira de verdad? Este montaje, muy simple, no sirve para mover grandes mecanismos, pero ilustra perfectamente cómo funciona un motor de verdad, siendo a su vez muy entretenido realizarlo.
No podemos montar con facilidad motores de verdad por exigir piezas de gran precisión mecánica. No obstante, motores experimentales son mucho más fácil de construir de lo que se imagina. Con este motor podrá comprobar cómo se puede convertir energía eléctrica en mecánica, realizando un movimiento.
FUNCIONAMIENTO
EI principio de funcionamiento de nuestro motor es el mismo que el de un motor de verdad con escobillas.
En la fig. 1 tenemos su estructura.
Una bobina formada por hilo fino esmaltado es recorrida por la corriente de un conjunto de pilas (o una fuente). Esta corriente crea un campo magnético en la bobina, es decir, se magnetiza de modo que aparece una fuerza que actúa sobre el imán fijo.
EI resultado es que la bobina es forzada a girar para encontrar una posición de equilibrio donde las fuerzas magnéticas dejen de actuar.
Entretanto, al girar para encontrar esa posición de equilibrio, el motor acciona un sistema de conmutadores en su eje, formado por dos placas denominadas «escobillas», las cuales invierten la corriente en la bobina.
El resultado es que, con esta inversión, la posición de equilibrio que estaba alcanzada, deja de existir. La nueva posición se alcanza girando media vuelta el motor, con lo cual se ve obligado a continuar en movimiento en busca de aquella posición. 2.
AI girar la media vuelta, la escobilla entra en acción nuevamente invirtiendo la corriente, de modo que la posición de equilibrio se adelanta. Esto ocurre indefinidamente y de este modo Ia bobina seguirá girando permanentemente.
Para este motor, es necesario un imán permanente y una bobina que debe ser alimentada, si bien, existen motores en los que el imán permanente ha sido sustituido .por un conjunto de bobinas.
EI imán debe tener la forma que se indica en las figuras y estar colocado del mismo modo para que el motor pueda girar.
Montaje
EI material de este montaje no es en sí electrónico. EI único material que se puede obtener de un aparato electrónico viejo es el hilo de cobre, el cual se puede conseguir de un transformador, tal como se indica en la fig. 3.
Abriendo el transformador, llegamos al carrete donde se encuentra el hilo fino de cobre que puede ser aprovechado. Recordamos que este hilo posee una capa fina de esmalte aislante que lo envuelve y que antes de soldarlo para conectarlo debe de ser raspada.
En la fig. 4 se indica el resto del material que debe de ser usado.
El imán debe de ser de forma de herradura y de una pieza. Se puede obtener en una tienda de componentes electrónicos, pues no es fácil de encontrar en un equipo viejo.
A continuación se comienza el montaje, el cuál realizará en 10 fases, indicadas en la fig. 5.
1ª Fase Colocamos dos clavos pequeños (b) en la madera (a) la cual será el rotor del motor. Es muy importante que la posición de estos clavos sea la indicada, manteniéndose el centro exacto para que exista equilibrio en el movimiento. No los clave muy profundamente.
2ª Fase Coloque los clavos más grandes (c) en el centro exacto de la tabla que hace de rotor. Tenga cuidado en su colocación para que exista un movimiento de equilibrio en la rotación.
3ª Fase Raspe la punta del hilo esmaltado y enrolle un poco en uno de los clavos pequeños que formarán los contactos del rotor. Suelde este hilo al clavo e inicie su arrollamiento, dando 200 vueltas o más de hilo siempre en el mismo sentido.
4ª Fase Dadas las 200 vueltas, continúe enrollando en el otro extremo del rotor sin cortar el hilo y siempre en el mismo sentido, como se indica en la figura. Debe de dar en los dos lados el mismo número de vueltas con el hilo para lograr un perfecto equilibrio.
5ª Fase Terminado el arrollamiento de la segunda parte, raspe la punta del hilo y enróllelo soldándolo en el clavo que queda libre, como en la 3ª fase.
6ª Fase Pasamos a trabajar en la base de la madera (g). Colocamos los clavos mayores en la posición indicada y a la misma altura, dejando la distancia «x» entre ellos, que debe de ser la misma [que la indicada en la 5ª fase. Hay que tener en cuenta, al medir esta distancia, el grosor de las cabezas de los clavos, que suele ser de unos 2 6 3 m/m. Fíjese en las figuras para evitar errores.
7ª Fase Coloque los clavos menores (b) en la posición indicada en la figura, que serán el punto de conexión de los hilos de contacto.
8ª Fase Doble los dos alfileres en forma de «U», como se indica, de modo que el eje del rotor encaje en ellos y suéldelos en la posición indicada firmemente.
9ª Fase Corte dos trozos de hilo rígido de aproximada mente 10 en cada uno de ellos. Doblamos en la forma indicada y soldamos uno de sus extremos sobre los clavos pequeños como se indica. En caso de que el hilo sea esmaltado, no olvidar retirar el aislante del mismo.
10ª Fase Para terminar, apoyar el motor. del modo indicado en la figura ara que queda girar libremente. Si quiere, puede cerrar los alfileres de forma queno deje escapar el rotor.
Ajuste los dos hilos de contacto de modo que actúen como un conmutador, conectando la bobina cuando se encuentra en su posición horizontal. Este contacto es muy importante para el buen funcionamiento del motor.
En la fig. 7 se indica cómo debe de colocar y ajustar estos contactos.
Funcionamiento del motor
Cuatro pilas grandes son toda la fuente de alimentación necesaria para alimentar este motor.
Su consumo es algo elevado, por lo que la duración de las pilas no es muy grande, pudiéndose utilizar una fuente que las sustituya.
Conecte la fuente con el rotor inicialmente en posición vertical; después con los dedos, déle un pequeño impulso de partida. A partir de aquí, el motor debe de aumentar su velocidad hasta alcanzar la máxima.
Si se parase, trate de ajustar los contactos para obtener el efecto deseado.
En la fig. 8 se indica una versión simplificada con un cilindro que puede ser de corcho, (por ejemplo un tapón) y de menor tamaño.